Calculadora de Ley de Snell

Cuando la luz cruza de un material transparente a otro, se desvía, y la ley de Snell predice exactamente cuánto. Esta calculadora halla el ángulo de refracción a partir de los índices de refracción de los dos medios y el ángulo con que la luz incide en la frontera. Introduces el índice del primer medio, el ángulo de incidencia medido desde la perpendicular, y el índice del segundo medio, y devuelve el ángulo de refracción. La luz se ralentiza en medios más densos, que tienen índices de refracción más altos, y se desvía hacia la perpendicular al entrar en un medio más denso y alejándose de ella al entrar en uno menos denso. Esta desviación es por qué una pajita parece rota en un vaso de agua, por qué las lentes pueden enfocar la luz y por qué los prismas separan la luz blanca en colores. La calculadora también detecta la reflexión interna total, que ocurre cuando la luz viaja de un medio más denso a uno menos denso en un ángulo bastante inclinado; este efecto es la base de los cables de fibra óptica.

Cómo funciona

Fórmula: n₁ · sin θ₁ = n₂ · sin θ₂

La ley de Snell relaciona los ángulos de incidencia y refracción cuando la luz pasa entre dos medios con sus índices de refracción: el producto del primer índice por el seno del ángulo de incidencia es igual al producto del segundo índice por el seno del ángulo de refracción. Despejar el ángulo de refracción toma el arcoseno del primer índice por el seno de incidencia, dividido entre el segundo índice.

Cuándo usarla

Recurre a esta calculadora cuando la luz cruce la frontera entre dos materiales y necesites el ángulo con que continúa: en óptica para trazar rayos por una lente, un prisma o una lámina de vidrio; en diseño de cámaras y gafas para prever la desviación; o en el estudio de la fibra óptica, donde conviene saber a partir de qué ángulo se produce la reflexión interna total que confina la señal. Estudiantes de física y de óptica la usan para resolver problemas de refracción, y aficionados a la fotografía submarina o a la gemología la aprovechan para entender por qué el agua o un diamante distorsionan las imágenes. Introduciendo los índices del aire, el agua, el vidrio o cualquier medio, obtienes de inmediato el ángulo de salida y una señal de si la luz queda atrapada por reflexión total.

Consejos y consideraciones

Mide siempre los ángulos desde la normal, la perpendicular a la superficie, no desde la propia superficie; confundirlas invierte por completo el resultado. Al pasar de un medio denso a otro menos denso, por ejemplo de vidrio o agua al aire, puede no existir ángulo de refracción: si superas el ángulo crítico, la calculadora indicará reflexión interna total y no habrá rayo transmitido. Usa índices correctos: vacío 1, aire muy cerca de 1, agua alrededor de 1,33 y vidrio en torno a 1,5; un valor equivocado desvía todo el cálculo. Recuerda que el índice depende ligeramente del color de la luz, lo que provoca la dispersión que separa el blanco en los colores de un arcoíris en un prisma. Por último, la luz que entra en un medio más denso se acerca a la normal, y al salir hacia uno menos denso se aleja de ella.